CC BY
45
В данной работе представлены результаты по изучению радиационно-защитных свойств полимерных композитов на основе фторопласта по отношению к точечным и объемным у-источникам. Установлено, что при энергии облучения 661 кэВ значения массового и линейного коэффициента ослабления для разработанного материала по экспериментальным данным составляют 0,138 см2/г и 0,611 см-1 соответственно, а по данным компьютерного моделирования [17] 0,149 см2/г и 0,658 см-1 соответственно.
Теоретически рассчитанные значения массового и линейного коэффициента ослабления для разработанного материала, выполненные по методу Монте-Карло для энергий энергии облучения 661 кэВ, близки к экспериментальным (погрешность анализа =7 %), что даст основание использовать на практике расчетные характеристики.
Литература
1. Павленко В.И., Новиков Л.С., Бондаренко Г.Г., Черник В.Н., Гайдар А.И., Черкашина Н.И., Едаменко О.Д. Экспериментальное и физико-математическое моделирование воздействия набегающего потока атомарного кислорода на высоконаполненные полимерные композиты // Перспективные материалы. 2012. № 4. С. 92-98.
2. Yastrebinsky R.N., Pavlenko V.I., Matukhin P.V., Cherkashina N.I., Kuprieva O.V. Modifying the surface of iron-oxide minerals with organic and inorganic modifiers // Middle East Journal of Scientific Research. 2013. Т. 18. № 10. С. 1455-1462.
3. Павленко В.И., Акишин А.И., Едаменко О.Д., Ястребинский Р.Н., Тарасов Д.Г., Черкашина Н.И. Явления электризации диэлектрического полимерного композита под действием потока высокоэнергетических протонов // Известия Самарского научного центра Российской академии наук. 2010. Т. 12. № 4-3. С. 677-681.
4. Черкашина Н.И., Павленко В.И. Перспективы создания радиационно-защитных полимерных композитов для космической техники в Белгородской области // В сборнике: Белгородская область: прошлое, настоящее, будущее Материалы областной научно-практической конференции в 3-х частях. 2011. С. 192-196.
5. Ястребинский Р.Н., Павленко В.И., Бондаренко Г.Г., Ястребинская А.В., Черкашина Н.И. Модифицированные железооксидные системы эффективные сорбенты радионуклидов // Перспективные материалы. 2013. № 5. С. 39-43.
6. Павленко В.И., Едаменко О.Д., Ястребинский Р.Н., Черкашина Н.И. Радиационно-защитный композиционный материал на основе полистирольной матрицы // Вестник Белгородского государственного технологического университета им. В.Г. Шухова. -2011. - №3. - С. 113-116.
7. Черкашина Н.И., Карнаухов А.А., Бурков А.В., Сухорослова В.В. Синтез высокодисперсного гидрофобного наполнителя для полимерных матриц // Вестник Белгородского государственного технологического университета им. В.Г. Шухова. 2013. № 6. С. 156-159.
8. Pavlenko V.I., Cherkashina N.I., Yastrebinskaya A.V., Matyukhin P.V., Kuprieva O.V. Using the high-dispersity [alpha]-Al2O3 as a filler for polymer matrices, resistant against the atomic oxygen // World Applied Sciences Journal. 2013. Т. 25. № 12. С. 1740-1746.
9. Pavlenko V.I., Cherkashina N.I., Edamenko O.D., Novikov L.S., Chernik V.N., Bondarenko G.G., Gaidar A.I. Experimental and physicomathematical simulation of the effect of an incident flow of atomic oxygen on highly filled polymer composites // Inorganic Materials: Applied Research. 2013. Т. 4. № 2. С. 169-173.
10. Павленко В.И., Прозоров В.В., Лебедев Л.Л., Слепоконь Ю.И., Черкашина Н.И. Повышение эффективности антикоррозионной обработки ядерного энергетического оборудования путем пассивации в алюминийсодержащих растворах // Известия высших учебных заведений. Серия: Химия и химическая технология. 2013. Т. 56. № 4. С. 67-70.
11. Matyukhin P.V., Pavlenko V.I., Yastrebinsky R.N., Cherkashina N.I.
The high-energy radiation effect on the modified iron-containing composite material // Middle East Journal of Scientific Research. 2013. Т. 17. № 9. С. 1343-1349.
12. Павленко В.И., Бондаренко Г.Г., Черкашина Н.И., Едаменко О.Д. Влияние вакуумного ультрафиолета на микро- и наноструктуру поверхности модифицированных полистирольных композитов // Перспективные материалы. 2013. № 3. С. 14-19.
13. Павленко В.И., Заболотный В.Т., Черкашина Н.И., Едаменко О.Д. Влияние вакуумного ультрафиолета на поверхностные свойства высоконаполненных композитов // Физика и химия обработки материалов. 2013. № 2. С. 19-24.
14. Черкашина Н.И., Павленко В.И., Едаменко А.С., Матюхин П.В. Исследование влияния вакуумного ультрафиолета на морфологию поверхности нанонаполненных полимерных композиционных материалов в условиях, приближённых к условиям околоземного космического пространства // Современные проблемы науки и образования. 2012. № 6. С. 130.
15. Черкашина Н.И. Воздействие вакуумного ультрафиолета на полимерные нанокомпозиты // В сборнике: Инновационные материалы и технологии (ХХ научные чтения) Материалы Международной научно-практической конференции. 2010. С. 246-249.
16. Павленко В.И., Черкашина Н.И., Сухорослова В.В., Бондаренко Ю.М. Влияние содержания кремнийорганического наполнителя на физико-механические и поверхностные свойства полимерных композитов // Современные проблемы науки и образования. 2012. № 6. С. 95.
17. Черкашина Н.И. Моделирование воздействия космического излучения на полимерные композиты с применением программного комплекса GEANT4 //
Современные проблемы науки и образования. 2012. № 3. С. 122.
Тарасов Д.Г.
Кандидат технических наук, Белгородский государственный технологический университет им. В.Г. Шухова ТЕХНОЛОГИЯ ФОРМОВАНИЯ ПОЛИМЕРНЫХ КОМПОЗИТОВ НА ОСНОВЕ ФТОРОПЛАСТА
Аннотация
В работе представлена технология формования полимерных радиационно-защитных композитов на основе фторопластовой матрицы и висмутсодержащего наполнителя.
Ключевые слова: оксид висмута, формование, прессование
Tarasov D.G.
Candidate of technical Sciences, Belgorod state technological university named after V.G. Shoukhov MOLDING TECHNOLOGY POLYMER COMPOSITES BASED ON FLUOROPOLYMER
Abstract
The paper presents the technology of molding polymeric radiation-protective composites based on PTFE matrix and filler bismuth.
Keywords: bismuth oxide, molding, extrusion
В настоящий момент одно из самых актуальных и перспективных областей исследования - это использование полимерных материалов в космосе. Из-за наличия космического излучения, необходимо защищать летательные аппараты и их экипаж от негативного воздействия космоса.
В Белгородском государственном технологическом университете под руководством д.т.н., профессора Павленко В.И. проводятся исследования по разработке радиационно-защитных полимеров, которые могут найти применение в космосе [1-17]. На данный момент ведутся исследования по синтезу композитов на основе фторопластовой матрицы и висмута.
Для выбора оптимального состава и режима формования необходимо изучить зависимости плотности от содержания наполнителя и давления прессования, а также прочностных характеристик от этих параметров.
Технология формования предполагает разогрев смеси материалов в форме до температуры 200 оС. При данной температуре повышается пластичность порошкообразной фторопластовой матрицы, и одновременно начинаются интенсивные
55
полимеризационные процессы модификатора (на основе силоксаного полимера) на поверхности оксида висмута, подпрессовка материала до Руд. = 10 МПа, (экспозиция х = 10 мин), подъем давления до максимального Руд. = 1200 МПа (х =1 - 2 мин), охлаждение пресс-формы под давлением до 100 оС, сброс давления. После выпрессовки образцы композита подвергались спеканию при температуре 340 оС (во избежание деструкции оболочки модификатора) в течение 3 часов, с последующим медленным охлаждением до температуры 250 оС в течение 2 часов. В результате такой обработки степень кристалличности фторопластовой матрицы должна составлять более 65%.
Литература
1. Павленко В.И., Черкашина Н.И., Сухорослова В.В., Бондаренко Ю.М. Влияние содержания кремнийорганического наполнителя на физико-механические и поверхностные свойства полимерных композитов // Современные проблемы науки и образования. 2012. № 6. С. 95.
2. Павленко В.И., Новиков Л.С., Бондаренко Г.Г., Черник В.Н., Гайдар А.И., Черкашина Н.И., Едаменко О.Д. Экспериментальное и физико-математическое моделирование воздействия набегающего потока атомарного кислорода на высоконаполненные полимерные композиты // Перспективные материалы. 2012. № 4. С. 92-98.
3. Yastrebinsky R.N., Pavlenko V.I., Matukhin P.V., Cherkashina N.I., Kuprieva O.V. Modifying the surface of iron-oxide minerals with organic and inorganic modifiers // Middle East Journal of Scientific Research. 2013. Т. 18. № 10. С. 1455-1462.
4. Павленко В.И., Бондаренко Г.Г., Черкашина Н.И., Едаменко О.Д. Влияние вакуумного ультрафиолета на микро- и наноструктуру поверхности модифицированных полистирольных композитов // Перспективные материалы. 2013. № 3. С. 14-19.
5. Павленко В.И., Заболотный В.Т., Черкашина Н.И., Едаменко О.Д. Влияние вакуумного ультрафиолета на поверхностные свойства высоконаполненных композитов // Физика и химия обработки материалов. 2013. № 2. С. 19-24.
6. Павленко В.И., Акишин А.И., Едаменко О.Д., Ястребинский Р.Н., Тарасов Д.Г., Черкашина Н.И. Явления электризации диэлектрического полимерного композита под действием потока высокоэнергетических протонов // Известия Самарского научного центра Российской академии наук. 2010. Т. 12. № 4-3. С. 677-681.
7. Черкашина Н.И., Павленко В.И. Перспективы создания радиационно-защитных полимерных композитов для космической техники в Белгородской области // В сборнике: Белгородская область: прошлое, настоящее, будущее Материалы областной научно-практической конференции в 3-х частях. 2011. С. 192-196.
8. Черкашина Н.И., Павленко В.И., Едаменко А.С., Матюхин П.В. Исследование влияния вакуумного ультрафиолета на морфологию поверхности нанонаполненных полимерных композиционных материалов в условиях, приближённых к условиям околоземного космического пространства // Современные проблемы науки и образования. 2012. № 6. С. 130.
9. Черкашина Н.И. Воздействие вакуумного ультрафиолета на полимерные нанокомпозиты // В сборнике: Инновационные материалы и технологии (ХХ научные чтения) Материалы Международной научно-практической конференции. 2010. С. 246-249.
10. Ястребинский Р.Н., Павленко В.И., Бондаренко Г.Г., Ястребинская А.В., Черкашина Н.И. Модифицированные железооксидные системы эффективные сорбенты радионуклидов // Перспективные материалы. 2013. № 5. С. 39-43.
11. Павленко В.И., Едаменко О.Д., Ястребинский Р.Н., Черкашина Н.И. Радиационно-защитный композиционный материал на основе полистирольной матрицы // Вестник Белгородского государственного технологического университета им. В.Г. Шухова. -2011. - №3. - С. 113-116.
12. Черкашина Н.И., Карнаухов А.А., Бурков А.В., Сухорослова В.В. Синтез высокодисперсного гидрофобного наполнителя для полимерных матриц // Вестник Белгородского государственного технологического университета им. В.Г. Шухова. 2013. № 6. С. 156-159.
13. Pavlenko V.I., Cherkashina N.I., Yastrebinskaya A.V., Matyukhin P.V., Kuprieva O.V. Using the high-dispersity [alpha]-Al2O3 as a filler for polymer matrices, resistant against the atomic oxygen // World Applied Sciences Journal. 2013. Т. 25. № 12. С. 1740-1746.
14. Pavlenko V.I., Cherkashina N.I., Edamenko O.D., Novikov L.S., Chernik V.N., Bondarenko G.G., Gaidar A.I. Experimental and physicomathematical simulation of the effect of an incident flow of atomic oxygen on highly filled polymer composites // Inorganic Materials: Applied Research. 2013. Т. 4. № 2. С. 169-173.
15. Павленко В.И., Прозоров В.В., Лебедев Л.Л., Слепоконь Ю.И., Черкашина Н.И. Повышение эффективности антикоррозионной обработки ядерного энергетического оборудования путем пассивации в алюминийсодержащих растворах // Известия высших учебных заведений. Серия: Химия и химическая технология. 2013. Т. 56. № 4. С. 67-70.
16. Matyukhin P.V., Pavlenko V.I., Yastrebinsky R.N., Cherkashina N.I.
The high-energy radiation effect on the modified iron-containing composite material // Middle East Journal of Scientific Research. 2013. Т.
17. № 9. С. 1343-1349.
17. Черкашина Н.И. Моделирование воздействия космического излучения на полимерные композиты с применением программного комплекса GEANT4 // Современные проблемы науки и образования. 2012. № 3. С. 122.
Чан Ван Хань
Аспирант, Московский физико-технический институт (Государственный университет)
ИССЛЕДОВАНИЕ И РАЗРАБОТКА ПЕРСПЕКТИВНЫХ МЕТОДОВ ОПТИМИЗАЦИИ БОРТОВЫХ РАСПРЕЖЕЛЕННЫХ СИСТЕМ УПРАВЛЕНИЯ РЕАЛЬНОГО ВРЕМЕНИ
Аннотация
Рассматривается задача аппаратной оптимизации бортовых распределенных систем управления в масштабе реального времени с целью повышения эффективности функционирования и обеспечения работоспособности системы. Показываются преимущества реализации автономного подхода оптимизации системы на основе бортовой сетевой информации. Отмечается особенность алгоритма реализации данного подхода.
Ключевые слова: бортовая распределенная система управления реального времени, бортовая сетевая информационная
среда, аппаратная оптимизации, автономный алгоритм реализации, работоспособность системы управления.
Tran van Khanh
Postgraduate student, Moscow Institute of Physics and Technology (State University)
RESEARCH AND DEVELOPMENT ADVANCED METHODS FOR IMPROVING THE QUALITY OF ON-BOARD
DISTRIBUTED REAL-TIME CONTROL SYSTEMS
Abstract
In this paper, we consider the problem of hardware optimization of onboard distributed real time control systems in order to improve the effectiveness functioning and workability of the system. Shown the benefits of implementing autonomous approach optimization control systems based on the onboard network information. Note the features of the algorithm implementing this approach.
Keywords: distributed real time control systems, on-board network information environment, hardware optimization, autonomous algorithm implementation, workability control system.
Современная бортовая система управления представляется сложной высоко-динамической системой с пространственным распределением своих компонентов. В качестве примера таких систем могут служить система управления автомобиля, бортовая система управления космическим аппаратом, система управления подводной лодкой и т.п. Поддержание высокого уровня
56
